Логический анализатор

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровых узлов. Целью изобретения является повышение информативности контроля. Логический анализатор содержит два .цифроаналоговых преобразователя 1 и 2, три мультиплексора 3, 4 и 19, два счетчика 7 и 18, два переключателя 9 и 21, два шифратора 10 и 20, блок П отобра:жения, три фильтра 13 - 15 низких частот, блок 16 постоянной памя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f 0CYQAPCTBEHHblA KOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 4089053/24-24

{22) 14.07.86 (46) 23.07.88. Бюл. Ф 27 (71) Андроповский авиационный технологический институт (72) N.À.Ãëàäøòåéí, В.М.Комаров и И.Ç.Альтерман (53) 681. 3 (088.8) (56) Соботка 3,, Стари Я. Микропроцессорные системы. — М.: Энергоиздат, 1981, с.438-441.

Авторское свидетельство СССР

У !111166, кл. G 06 Г 11/00, 1982. (54) ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровых узлов. Целью изобретения является повышение информативности контроля.

Логический анализатор содержит два цифроаналоговых преобразователя 1 и

2, три мультиплексора 3, 4 и 19, два счетчика 7 и 18, два переключателя 9 и 21, два шифратора 10 и 20, блок 11 отображения, три фильтра 13 - 15 низких частот, блок 16 постоянной памяl4 ти, генератор 17 импульсов, элемент

И 22 и токоограничивающий резистор

23. Контроль цифровых устройств сводится к получению на экране осцилло.графа одной из восьми типов диаграмм и их анализу. Диаграммы на экране осциллографа представляют собой набор цифр, расположенных в углах координатной сетки. Каждая цифра соответствует определенному значению сигналов в контрольных точках исследуемой схемы по отношению к комбинациям входных или выходных сигналов или внутреннему состоянию схемы. Для получения диаграммы используются два цифроаналоговых преобразователя (ЦАП). К входам ЦАП подключаются входные или выходные сигналы, или сигналы внутреннего состояния исследуемой схемы.

Выходы ЦАП подключаются к входам горизонтального и вертикального отклонения луча осциллографа. Для опреде11749 пения значения сигналов в контрольных точках исследуемой схемы используется канал подсчета луча, Выбор конкретных сигналов производится многоразрядным щупом. В устройстве предусмотрен одновременный анализ восьми, четырех, трех либо одной точки.

В соответствии с этим возможны следующие варианты цифр на экране осциллографа. 00-FF; 0-F; 0-7; 0-1. Для отображения информации с контактов многоразрядного щупа в виде цифр устройство содержит блок постоянной памяти (БПП). В БПП записана информация. по управлению подсветкой луча осциллографа и движением луча вблизи узлов координатной сетки. По характеру отображаемой диаграммы можно судить о правильности работы контролируемой схемы, а по искажению диаграмм производить диагностику неисправностей. 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровых устройств.

Цель изобретения — Повышение информативности контроля.

На фиг.1 изображена структурная схема логического анализатора; на фиг.2 — 4 — примеры диаграмм„ получаемых с помощью анализатора при контроле некоторых цифровых схем (на фиг. 2 - диаграмма время-выход че- ьтырехразрядного двоичного счетчика; на фиг.3 — диаграмма вход-выход комбинационного преобразователя кода

8-4-2-1 в код 2-4-2-1, на фиг,4 диаграмма вход-выход для автомата

Уилкса); на фиг.5 — формирование на диаграмме двух шестнадцатиричных цифр (i байт) вблизи узлов координатной сетки.

Логический анализатор содержит первый 1 и второй 2 цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), первый 3 и второй

4 мультиплексоры. Обозначены контролируемая схема 5 и группа 6 информационных выходов анализатора для подключения информационных входов конт5 I0

25 ролируемой схемы. Анализатор содержит также первый счетчик 7, вход 8 сброса, первый переключатель 9, первый шифратор 10, блок ll отображения, многоразрядный шуп 12, первый 13, второй 14 и третий 15 фильтры низких частот, блок 16 постоянной памяти, генератор 17 импульсов, второй счетчик

18, третий мультиплексор 19, второй шифратор 20, второй переключатель 21, элемент И 22 и токоограничивающий ре-, зистор 23.

Логический анализатор работает следующим образом, Режим работы задается переключателем 9,в соответствии с положением которого на выходе шифратора !О формируется код управления. Мультиплексор 3 пропускает на вход первого ЦАЛ

1 (в зависимости от режима) код выходного сигнала или код состояния группы контрольных точек контролируемой схемы 5, в соответствии с которым ЦАП 1 формирует сигнал вертикальной развертки осциллографа ГI. При этом мультиплексор 4 пропускает на вход второго ЦАП 2 код с выхоца первого счетчика 7 или код с группы ин3 14 формационных входов 6 устройства,или код группы контрольных точек схемы 5, или код выходного сигнала схемы 5, в соответствии с каждым из которых ЦАП

2 формирует сигнал горизонтальной развертки блока 11 отображения.

Таким образом, в зависимости от режима на экране осциллографа могут отображаться различные. диаграммы контролируемой схемы 5, представленные в таблице.

При проведении анализа контролируемя схема 5 находится в рабочем режиме. На нее поступают рабочие входные сигналы, сигнал синхронизации и сигнал начальной установки, поступающий на К-вход. Выбирая определенные режимы отображения, оператор имеет возможность получать на блоке 11 требуемую диаграмму. По характеру отображаемой диаграммы можно судить о правильности работы контролируемой схемы, а также по искажению диаграммы производить диагностику неисправностей.

Повышение информативности достигается путем отображения в узлах системы координат, определяемой выбранным режимом работы (см.табл.l) двоичных, восьмиричных, шестнадцатиричных или двух шестнадцатиричных цифр в зависимости от информации, поступающей на входы многоразрядного щупа 12, а также от положения переключателя 21.

Положение переключателя 21 определяет какое количество контрольных точек схемы 5, которые будут подвергнуты одновременному диагностированию: В— одна точка; Π— три точки; Н вЂ” четыре точки, 2Н вЂ” восемь точек.

В соответствии с эTHM возможны следующие варианты цифр на экране осциллографа 0-1, 0-7, 0-F 00-FF. Таким образом, каждая цифра или группа цифр соответствует определенному значению сигналов в контрольных точках схемы 5 .по отношению.к комбинациям входных или выходных сигналов или внутреннему состоянию схемы 5.

Для преобразования кода, поступающего с KQHTQKToB многоразрядного щупа, в цифры на экране осциллографа используется блок 16 постоянной памяти и фильтры 13-15 низких частот.

В блоке 16 постоянной памяти запи- сана информация по управлению подсветкой луча осциллографа 11 и дви11749 4

55 жением луча вблизи узлов координатной сетки. Последовательная выдача сигналов управления лучом приводит к появлению HcL экране осциллографа 11 очертания соответствующей цифры.Пример формирования двух цифр (код FA) показан на фиг.5, где Х „ У и У

1 сигналы управления лучом, поступающие соответственно с первого, второго и третьего выходов блока постоянной памяти; Х вЂ” сигнал смещения между двумя соседними цифрами, поступающий через резистор 23 с выхода элемента И 22; Х, Y — расстояние между соседними узлами координатной сетки.

Коды с переключателя 21 и мультиплексора 19 задают ту область блока

16 постоянной памяти, где записаны сигналы управления лучом для отображения соответствующей цифры. Последовательная выдача этих сигналов обеспечивается за счет последовательного нарастания кода счетчика 18, поступающего на младшие разряды блока 16 постоянной памяти. Фильтры 13 и 14 низких частот необходимы для сглаживания фронтов сигналов управления движением луча осциллографа и формирования очертания цифры в виде, удобном для восприятия (необходимые размеры и наклон).

Сигнал логического нуля с выхода элемента И 22 подключает старшие четыре разряда многоразрядного щупа 12 к адресным входам блока постоянной памяти и снимает смещение на горизонтальное отклонение луча осциллографа вблизи узлов координатной сетки. В результате обеспечивается формирование изображения старшей цифры слева от младшей (фиг.5). Величина смещения между цифрами обеспечивается подбором резистора 23. Если не требуется проводить анализа контрольных точек схемы (щуп не используется), в диаграммах отображается только одна цифра — ноль (фиг.2 и 3).

Таким образом, по сравнению с известным устройством значительно повышается информативность контроля.Применение таких устройств дает значительный эффект при диагностике микропроцессорных систем, микропрограммных автоматов Уилкса, при контроле микросхем ПЗУ. При диагностике микропроцессорной системы, например, на базе микропроцессора КР580ИК80А можно не только определить по каким адресам извлекаются команды, но и коды самих команд. При этом необходимо осуществить внешнюю синхронизацию ос5 циллографа по сигналу микропроцессора Nl. Сравнивая диаграмму, полученную с реальной схемы, с эталонной, можно не только установить правильно ли lg функционирует схема, но и диагностировать неисправность. Это значитель-! но снижает трудоемкость работ по анализу сложных вычислительных уст( ройс тв, а следовательно „повышает производительность контроля.

Формула изобретения

Логический анализатор, содержа- 2Î щий дна цифроаналоговых преобразователи, два мультиплексора, перный счетчик, первый шифратор, первый пе( реключатель, блок отображения и многоразрядный щуп, причем группы вы- 25 ходов первого и второго мультиплек| соров соединены соответственно с груп. пами входов первого и нторого цифро( аналогового преобразователя, первые и вторые группы информационных gg нходон первого и второго мультиплексоров попарно объединены и образуют соответственно первую и вторую группы информационных входон анализатора для подключения группы ныходов и группы контрольных точек контролируемой схемы, третья группа информационных входов второго мультиплексора является третьей группой информационных входов анализатора для подключения дп информационных входов контролируемой схемы, группа разрядных выходов первого счетчика соединена с четвертой группой информационных входов второго мультиплексора, счетный вход первого счетчика соединен с входом синхронизации анализатора для подключения входа синхронизации контролируемой схемы, вход сброса первого счетчика соединен с входом сброса анализатора для подключения входа сброса контролируемой схемы, подвижный контакт первого переключателя подключен к шине нулевого потенциала анализатора .группа замыкающих кон55

-,àêòoí первого переключателя соединена с группой входон первого шифратора перныи ВыхОд кОТОрОго сОединен с адресньп входом первого мультиплексора, второй и третий выходы первого шифратора соединены с адресными входами второго мультиплексора, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей подключены соответственно к первому.и второму входам блока отображения, группа нходов многоразрядного щупа является четвертой группой информационных входон анализатора для подключения к контрольным точкам контролируемой схемы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения информативности контрОляр анализатОр-сОдержит три фильт ра низких частот, блок постоянной памяти, генератор импульсов, второй счетчик, третий мультиплексор, второй шифратор, второй переключатель, элемент И и токоограничинающий резистор, причем первый ныход блока постоянной памяти через первый фильтр низких частот подключен к входу горизонтальной развертки блока отображения, второй и третий выходы блока постоянной. памяти через второй и тре-тий фильтры низких частот подключены к первому входу вертикальной развертки блока отображения„ четвертый выход блока постоянной памяти подключен к входу управления подсветкой блока отображения, выход генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, младшие разрядные выходы которого соединены с младшими адресными входами блока постоянной памяти, вход сброса второго счетчика соединен с входом сброса анализатора„ старший разрядный выход второго счет" чика соединен со счетным входом первого счетчика и первым входом элемен-. та И, группа выходов третьего мультиплексора соединена с грулпой адресных входов блока постоянной памяти, группа информационных входов третьего мультиплексора соединена с группой выходов многоразрядного щупа, группа выходов второго шифратора соединена с группой старших адресных входон блока постоянной памяти, поднижный контакт второго переключателя соединен с шиной нулевого потенциала анализатора, группа замыкающих контактов второго переключателя соединена с группой входов второго шифратора, второй вход элемента И соединен с четвертым замыкающим. контактом нторого переключателя, выход элемента И соединен с адресно входом третьего муль1411749

Диаграмма контролируемой схемы 5 на экране осциллографа 11 аргумент/функция

Код на выходе шифратора 10

Положение переключател 9

+ О 0 О

0 ВЫХОД, КОД Y,/ÂÛXÎÄ, КОД У

0 0 1 ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ Q/ÂÚ|ÕÎÄ

КОД Y

2 0 1 0 ВХОД, КОД Х/ВЫХОД, КОД Y

3 0 1 1 ВРЕМЯ /ВЫХОД, КОД У

4 1 О 0 ВЫХОД, КОД Y/ÂÍÓÒÐÅÍÍÅÅ СОСТОЯНИЕ, КОД Q

+ 5 1 О 1 ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ С| /

ВНУТРЕННЕ СОСТОЯНИЕ

6 1 1 О ВХОД, КОД Х/ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ Q

7 1 1 1 ВРЕМЯ /ВНУТРЕННЕЕ СОСТОЯНИЕ

П р и м е ч а н и е. Режимы, отмеченные знаком +", эффективно используют при большой размерности кодов выходного сигнала и группы контрольных точек, причем младшие разряды кодов поступают на второй мультиплексор 4, а старшие — на первый мультиплексор 3. д1 23 4567ЮУАВсЮ E F

Фаа 2

0|23 956783 AbL IEF Х

Фиа5 типлексора и через токоограничивающий резистор подключен к второму входу горизонтальной развертки блока отображения, )411749

Составитель С. С тарчихин

Техред М .яндык Корректор В. Гирняк

Редактор П.Герешн

Заказ 3663/45

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4